JPH02268347A - データ転送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、メモリマツピングにより主記憶空間の拡張を
行うデータ処理システムにおけるデータ転送方法に関す
る。

従来の技術 従来、ＣＰＵ　（中央処理装置）やＯ３（オペレーティ
ングシステム）の制約によって、Ｏ８管理下の主記憶空
間が限られたデータ処理システムにおいては、例えば第
４図（ａ）に示すように、Ｏ８管理下主記憶空間（ＣＰ
Ｕ物理アドレス空間）３０は、Ｏ８が使用する領域とＡ
Ｐ　（アプリケーションプログラム）が使用できる領域
、システムに固定的に常駐させる必要があるプログラム
や情報のためのＲＯＭ領域に分けられている。

従来、このような主記憶空間間をＣＰＵやＯ８の制約を
越えて拡張するために、第５図（ａ）に示すようなメモ
リ拡張を行っている。

すなわち、Ｏ８管理下の主記憶空間３０（ここではＩＭ
Ｅ空間）のＡＰ領域の一部に窓（ウィンドウ）領域Ｗを
設定し、拡張メモリのアクセスが必要なときに、この窓
領域Ｗに拡張メモリ空間３１の領域をバンク切り替え機
構（メモリマツパ−）により割シ当てる（マツピングす
る）ことにょシ、その拡張メモリ領域をプログラムでア
クセス可能とする方法である。つまシ、主記憶空間側の
窓領域Ｗに実際に主記憶があるのではなく、拡張メモリ
の一部を窓領域Ｗを通して、主記憶空間のアドレス（Ｃ
ＰＵの物理アドレス）によってアクセスできるようにす
る方法である。窓領域Ｗに割シ当てる拡張メモリ空間３
１の領域（ここではパンクと呼ぶ）をバンク切シ替え機
構（メモリマツハ−）によりて切シ替えることにより、
拡張メモリ全体をプログ２Ａがアクセスできるようにな
る。

具体例としては、ＭＳ−ＤＯ８（米国マイクロソフト社
）の管理下の主記憶のＬＩＭ−ＥＭＳ仕様によるメモリ
拡張等がある。

このようなメモリ拡張方法によれば、プログラムやデー
タを拡張メモリ上に置いておくことができ、Ｏ８管理下
の主記憶空間に多数のプログラムやデータを常駐させる
必要がなくなる。

また、第４図（ｂ）に示すように、Ｏ８管理下主主記憶
間加の一部領域りを、仮想的な高速補助記憶である“メ
モリディスク”として使用する方式がある。このメモリ
ディスクは物理的には半導体メモリ素子などの高速記憶
素子であるため、磁気ディスクや光ディスクなどの補助
記憶装置に比較して非常にデータ転送速度が大きいとい
う長所がある。しかし、メモリディスクを主記憶空間（
９）に常駐させたのでは、主記憶空間（９）の一部が固
定的に補助記憶となってしまい、主記憶空間の制限があ
る環境においては好ましくない。

したがって、主記憶空間の制限がある環境においては、
第５図（ｂ）に示すように、メモリディスクＤを拡張メ
モリ空間３１へ移し、主記憶空間側の窓領域Ｗを通じて
メモリディスクＤのアクセスを行う。

発明が解決しようとする課題 しかし、上述のようなデータ処理システムにおいては、
主記憶空間上でのパンク衝突によって、処理が遅延した
シシステムのスループットが悪化するという問題があっ
た。

すなわち、第６図に示すように、Ｏ８管理下主主記憶間
Ｉ上のあるプログラムＡが、拡張メモリ空間３１上のメ
モリディスクＤ（メモリディスクでなくともよいが）と
データ交換を行っているときに、主記憶空間間上の別の
プログラムＢが、拡張メモリの他の領域Ｃ（他のプログ
ラムまたはデータ）をアクセスする必要が生じたとする
。しかし、この時は、窓領域Ｗのアドレス範囲はメモリ
ディスクＤとのデータ転送に使用されているので、プロ
グラムＢは拡張メモリをアクセスできない。もし、プロ
グラムＢが緊急性を有する割込み処理プログラムなどの
システムプログラムの場合、その処理の実行が遅れ、極
めて好ましくないという問題がありた。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、拡張
メモリを複数のプログラムが同時にアクセスしデータの
転送もしくは交換を行うことができるようにすることを
目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するため、Ｏ８管理下の主記
憶空間をメモリマツピングによって拡張するデータ処理
システムにおいて、拡張メモリ空間のアドレスで拡張メ
モリのＤＭＡ　（直接メモリアクセス）が可能をＤＭＡ
コントローラを使用し、このＤＭＡコントローラの制御
によって、主記憶空間上の窓領域を通さずに、ＤＭＡ転
送により拡張メモリ空間上でプログラムのデータ交換を
行うという構成を備えたものである。

このような拡張メモリ空間上のＤＭＡ転送によるデータ
交換は、拡張メモリ上のメモリディスクのような特定の
領域について、無条件に適用される。

あるいは、あるプログラムによって拡張メモリとのデー
タ転送のために主記憶空間の窓領域が使用されている時
に、他のプログラムにより拡張メモリのある領域とのデ
ータ交換が必要となった場合に１後者のプログラムにつ
いて上記ＤＭＡ転送が適用される。

作用 本発明は上述の構成であるから、例えば、拡張メモリ空
間上であるプログラムがメモリディスクとの間でＤＭＡ
転送によりデータ交換を行っている期間に、割込み処理
プログラムなどの緊急性が高いプログラムが主記憶空間
の窓領域を通して拡張メモリとデータ交換を行うことが
できる。

逆に、処理の中断が好ましくない、あるプログラムが窓
領域を通して拡張メモリとデータ交換を行っている期間
に、別のプログラムがメモリディスクなどとのデータ交
換が必要となった場合、前者のプログラムの処理を中断
せず、かつ窓領域の使用が終了までマツピングすること
なく、後者のプログラムは、拡張メモリ空間上のＤＭＡ
転送によって、メモリディスクなどとのデータ交換が可
能である。

実施例 第１図は本発明の一実施例によるデータ処理システムの
概略構成図であシ、第２図は同システムのメモリマツプ
の説明図である。

まず第２図において説明する。加はＯ８管理下の主記憶
空間（ＣＰＵ物理アドレス空間）で、ここではＩＭＢ（
メガバイト）である。２１はメモリマクピングによる拡
張メモリ空間で、ここでは２５６　ＭＢである。

主記憶空間銀のアドレスｏｏｏｏｏｈ（＋６進表現。

以下同様）から０ＦＦＦＦｈまでの６４ＫＢ（キロバイ
ト）の領域ｎは、ベースＲＡＭ領域であパベクタテーブ
ルやワークエリアとして使用される。

アドレス０Ｆ０００ｈからＦＦＦＦＦｈまテノ領域ｎは
ＲＯＭ領域である。

また、主記憶空間銀のアドレス１００００ｈからＢＦＦ
ＦＦｈまでの領域冴はｏｓ管理空間であるが、その実体
は拡張メモリ空間２１上のメモリがマツピングされる。

この領域のメモリはＯ８の初期化が行われてからは、他
のアプリケーションプログラムによるバンクの切り替え
（ここではマツピングの単位領域をバンクと呼ぶ）は行
われない。

また主記憶空間銀のアドレスｃｏｏｏｏｈからＥＦＦＦ
Ｆｈまでの領域５は、アプリケーションプログラムが拡
張メモリ空間２１のメモリをマツピングし、それとデー
タ交換をするための窓となる領域であシ、随時バンク切
シ替えが行われて窓領域として使用される。

なお、アドレスｃｏｏｏｏｈを境界にアドレス０ｏｏｏ
ｏｈからＢＦＦＦＦｈの範囲はアプリケーションプログ
ラムの置かれる領域となるが、この境界アドレスはシス
テムの初期化時に必要に応じて変化させることができる
。

次に第１図において説明する。１はＣＰＵである。２お
よび３はそれぞれＣＰＵバス４を通じて直接的にアクセ
ス可能なＲＯＭおよびベースＲＡＭでアシ、これらは第
２図に示したように主記憶空間氏上のＲＯＭ領域領域上
びベースＲＡＭ領域乙に置かれる。５はオペレータ入力
のためのキーボード、６は補助記憶装置としての磁気デ
ィスク装置である。

７は拡張メモリであり、その一部はデイスプレィ８の表
示用メモリ９として使用される。拡張メモリ７は例えば
１６ＭＢで、第２図に示したように拡張メモリ空間２１
に置かれる。

１０は拡張メモリ７をバンクと呼ばれる単位で主記憶空
間銀にマツピングするためのバンク切り替ｔｉ構（メモ
リマツパ−）である。ＣＰＵＩはバンク切シ替え機構１
０を介して拡張メモリ７をアクセスすることが可能であ
る。

１２はＤＭＡ（直接メモリアクセス）転送のためのＤＭ
Ａコントローラ（ＤＭＡＣ）であシ、これは拡張メモリ
空間２１のアドレスによって直接的に拡張メモリ７の全
体をアクセスすることも、バンク切シ替え機構ｌＯを介
し、ＣＰＵ物理アドレスによって拡張メモリ７をアクセ
スすることも可能である。

バンク切シ替え機構１０を介して、拡張メモリ７の２パ
ンクに跨がる領域との連続的なＤＭＡ転送を行う場合に
は、バンク境界でバンク切シ替えが必要になる。バンク
切シ替え制御部１３は、ＤＭＡＣ１２から出力されるア
ドレスよシ、このバンク切シ替えの必要の有無を判定し
、バンク切）替え機構１０を制御するものである。

次に、第３図を参照し、本発明に特徴的なデー夕転送動
作について説明する。

第３図において、プログラムＡとプログラムＢはバンク
切り替え機構１０により主記憶空間冗にマツピングされ
たもので、その実体は拡張メモリ７上にプログラムＡ′
とプログラムＢ′として存在する。すなわち、プログラ
ムＡはＣＰＵ物理アドレス（ＱＣ管理下主記憶空間のア
ドレス）で拡張メモリ７上の実体であるプログラムＡ′
を見たもので、プログラムＡとプログラムＡ′が別々に
存在するわけではない。この関係はプログラムＢ、Ｂ’
についても同様である。

ここで、プログラムＢが拡張メモリ７の領域Ｃ（データ
またはプログラム）とデータ交換をしたい場合、バンク
切シ替え機構１０によって、領域Ｃのバンクを主記憶空
間上の窓領域Ｗヘマッピングしてからデータ交換を行う
。すなわち、ＣＰＵ物理アドレスによって窓領域Ｗを通
し普通のデータ転送を行う。

このようなデータ交換処理中にプログラムＡが拡張メモ
リ７上のメモリディスクＤとデータ交換が必要となった
とする。この場合、ＣＰＵ１よシＤＭＡＣ１２が起動さ
れ、ＤＭＡＣ１２の制御によって、プログラムＡの実体
である拡張メモリ７上のプログラムＡ′とメモリディス
クＤとのデータ交換が、拡張メモリ空間のアドレスによ
るＤＭＡ転送によって行われる。

すなわち、窓領域ＷがプログラムＢによって使用されて
いる間においても、拡張メモリ空間２１上のＤＭＡ転送
によって、プログラムＡとメモリディスクＤとの間のデ
ータ交換を高速に実行できる。

プログラムＡとプログラムＢとのデータ交換開始の前後
関係が逆でも同様である。すなわち、メモリディスクＤ
とのデータ交換は、窓領域Ｗが使用されていないときで
も、常に拡張メモリ空間上のＤＭＡ転送によって実行さ
れる。この状態でプログラムＢのデータ交換が必要にな
ると、このデータ交換については窓領域Ｗを通したデー
タ転送により行われる。したがって、メモリディスクＤ
とのデータ交換のような時間のかかる処理によって、割
込み処理プログラムのような緊急性が高いプログラムの
処理の実行が遅れるということがなくなる。

窓領域Ｗが使用されている期間に、拡張メモリ７上のメ
モリディスクＤ以外の領域とプログラムとのデータ交換
を、同様にＤＭＡ転送によって行うことができる。主記
憶空間上のベースＲＡＭ３と拡張メモリ７との間のデー
タ転送も、ＤＭＡ転送によって行うことが可能である。

以上説明した動作以外は従来のこの種のシステムと同様
であるので、説明を省略する。

なお、窓領域Ｗが使用されていない状態においては、メ
モリディスクＤとのデータ交換についても窓領域Ｗを通
じて行うようにしてもよい。逆に、メモリディスクＤに
限らず、拡張メモリ７の特定の領域とのデータ交換を常
にＤＭＡ転送によって行わせるようにしてもよい。

また、ＤＭＡＣＩ２で時分割による複数のＤＭＡを可能
とし、拡張メモリ空間上で複数のプログラムが同時にＤ
ＭＡ転送によるデータ交換を実行できるようにしてもよ
い。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、メモリディ
スクなどとのデータ交換を、主記憶空間上の窓領域を通
さず、拡張メモリ空間上でＤＭＡ転送により行うため、
複数のプログラムによって拡張メモリとのデータ転送を
同時に行うことが可能となり、従来のようなバンク衝突
による緊急性の高い割込み処理プログラムなどの実行の
遅れや、システムのスループットの低下を防止できると
いう効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるデータ処理システムの
概略構成図、第２図は同システムのメモリマツプの説明
図、第３図は同システムにおける複数のプログラムによ
る拡張メモリとの間の同時データ転送の説明図、第４図
は従来システムにおける主記憶記憶空間の代表的なメモ
リマツプの説明図、第５図は従来システムにおけるメモ
リマツピングの説明図、第６図は従来システムにおける
バンク衝突の説明図である。 １・・・ＣＰＵ（中央処理装置）、７・・・拡張メモリ
、１０・・・バンク切シ替え機構（メモリマノパー）、
１２・・・ＤＭＡコントローラ（ＤＭＡＣ）　、１３・
・・バンク切シ替え制御部、加・・・主記憶空間、２１
・・・拡張メモリ空間、Ｗ・・・窓領域、Ｄ・・・メモ
リディスク。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１基筒 図 第 図 窮 図 第 図 （０）メでり７１スクｚｔし くｂ）チ℃すγイスクあす

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＯＳ管理下の主記憶空間の拡張メモリ空間のアド
   レスで拡張メモリのＤＭＡが可能なＤＭＡコントローラ
   の制御によって、前記主記憶空間上の窓領域を使用せず
   に、前記拡張メモリ空間上でプログラムのデータ交換が
   ＤＭＡ転送により行われることを特徴とするデータ転送
   方法。
2. （２）拡張メモリの特定領域とプログラムとの間のデー
   タ交換は、常に、拡張メモリ空間上のＤＭＡ転送により
   行われることを特徴とする請求項（１）記載のデータ転
   送方法。
3. （３）あるプログラムのデータ交換が請求項（１）また
   は請求項（２）記載のデータ転送方法により行われ、同
   時に他のプログラムのデータ交換が主記憶空間上の窓領
   域を通して行われることを特徴とするデータ転送方法。